思客问答|“雪龙”号为何会撞上冰山?

发表于  01/24 06:30   约6分钟

  这几天,“雪龙”船与冰山碰撞的消息牵动着网友的心。

 

 

雪龙号_副本

 

  据自然资源部消息,“雪龙”船在执行中国第35次南极考察任务期间,于北京时间1月19日上午10时47分,在阿蒙森海密集冰区(划重点)航行时,因受浓雾影响,在南纬69°59.9’,西经94°04.2’位置与冰山碰撞,碰撞时船速3节(约5.56千米/小时),船艏桅杆及部分舷墙受损。

  所幸,无人员受伤,压载水舱、油舱、主机及其他船舶动力设备、通讯导航设备运行正常。

  “雪龙”号极地考察船目前情况正常,已经驶离阿蒙森海冰山密集区,于北京时间1月22日01:30开始恢复开展走航观测。

  得知这一情况,许多网友表示:平安就好!

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  也有网友认为撞冰山算是低级错误。

  其实,南极残酷的自然环境对专业的科考船来说也是个不小的考验。

图片来源:“雪龙”船二副邢豪的朋友圈

图片来源:“雪龙”船二副邢豪的朋友圈

TIM截图20190121101915

“雪龙”号为何会撞上冰山?

 

  在雷达难以区分冰川和浮冰的背景下,船只安全航行要依靠船员的肉眼瞭望,但南极地区受自然条件限制,当日出现了浓雾。受浓雾影响,船员难以及时发现前方的冰山。

  实际上,环南极大陆常年存在绕极地低压槽区,它们把大陆高压区团团围住,就像一个封闭的生命禁区。

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  低压槽内经常有绕极地气旋活动,同一时刻环极地可以存在4——5个以上中等强度以上的绕极地气旋,气旋会把西风带的暖湿气流带到高纬度寒冷海区,形成大面积海雾。

  当气旋过境或低压槽控制区域,容易出现浓雾(海雾)天气,严重影响航行安全。而南纬55°——65°则是西风带气旋和绕极气旋的活动区域,风大浪高。

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TIM截图20190121101915

“雪龙”号上的雷达为什么探测不到冰山?

 

  事实上,目前我们使用的船载雷达的作用仍然有限。中国第35次南极考察队船基首席科学家陈大可院士表示,现在的雷达没法区分冰山和大片浮冰。

  为了区分冰山和浮冰、预知险情,我们就需要调整雷达的增益(可以简单理解为需要放大信号),但增益太高,雷达就会过于敏感,看起来全是危险,增益太低又怕出问题。

  此次“雪龙”号撞到冰山的区域是在阿蒙森海海域(位于南极南大洋太平洋扇区)。

  阿蒙森海海域是南极冰架崩解底部融化最强烈、前端崩解最活跃的地方。那里,西风带和南大洋上的大气旋一个接一个光顾,即使是6到8米高的浪也不稀奇,靠近岸边浮冰和冰山较多,航行条件非常复杂。

  直到2018年,第34次南极科考队搭乘“雪龙”船,才在这一海域完成了我国首次南极阿蒙森海综合调查。

 

TIM截图20190121101915

撞上冰山的“雪龙”号为何没有沉没?

 

  根据“雪龙”号随队记者的描述,

  “船触碰冰山后很快往后倒退,他们(船员)说10秒就看不到冰山了,但有看到那个冰山的人说,那个冰山真的很高。”

  于是有网友提出疑问,同样撞上冰山,“雪龙”号怎么没有沉没?

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  原因之一是,相比“泰坦尼克”号那样的普通游轮,“雪龙”号更像是开了“免疫冰山伤害”的“魔法护盾”,其根本原因是,破冰船构造带来的“物理抗性”

  相对于一般船舶,大多数破冰船甲板并没有明显的外飘,船底却在比例上宽不少,酷似一个锤头,显得很“敦实”。

  同时,船体钢板也采用了更高的耐寒、抗冲击标准,可以保证在极地破冰时一路冲击而不受损伤。除此之外,专业破冰船的舰艏(船开头的底部)加装有特殊的撞角,用于切开不太厚的冰层,实现冰面快速通过。

  原因之二是,此次事故中,碰撞冰山时“雪龙”号船速为3节(约5.56公里/小时),比正常人走路的速度还慢,是业内认可的安全速度。

船壳损伤则是考虑到“雪龙”号的重量,惯性影响下会产生不小的冲力。

  作为我国唯一的极地考察破冰船,20多年里,“雪龙”号经历了中国所有的大型极地科考项目,见证了一座又一座极地科考站的建成,搭载了一代又一代的中国极地科学家,堪称中国极地科学的“第一功臣”。

 

小知识:破冰船是如何破冰的?

 

  方法有三种。

  第一种方法,直接“冲过去”,利用船首撞角,像切西瓜一样切开冰层。这一方法主要用于冰层很浅的航区。

  第一种方法,在对付稍厚的冰层时,“一路平推”式的切冰法就不够了。此时破冰船就要发挥“撞锤技能”了——先倒船一定距离,然后全力加速冲向冰层,利用巨大的动能破冰,整个过程就如放大版的攻城锤。

  最后一种办法,破冰船会利用自身船舱里的水柜,先将水集中至船尾水柜,翘起船头,冲上冰层,再将水注回船头水柜,利用上万吨的重量压碎冰层。

  有时为了开辟足够宽的水道,还需要通过向左右舷水柜加水的方式改变重心,压出更宽的水道,整个过程就像一个“慢速版”的海盗船。

  尽管破冰船凭借结实的船身、巨大的吨位和澎湃的动力,可以撞碎(或者压碎)几米厚的冰层。但由于冰层信息有误或是天气骤变等原因,破冰船被卡在冰层中甚至是冰层上(无法压碎冰层)的事情仍时有发生。在极地科考日益频繁的21世纪,几乎年年都能找到类似的破冰船被困消息。

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南极残酷的自然环境对专业的科考船来说也是个不小的考验。

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